Question

【題目】某科研人員將綠色的小麥植株放在溫度適宜的密閉容器內，在黑暗和適宜的光照條件下，測定該容器內氧氣量的變化如圖所示．分析回答：
（1）小麥葉肉細胞光合作用中，CO2進入葉肉細胞后被固定，固定產物的還原需要光反應提供 ， 催化三碳化合物還原的酶存在于 ．
（2）將小麥綠葉中提取的色素溶液放在光源和分光鏡之間，在光譜中可以看到明顯變暗的區域是 ． 分離色素所依據的原理是 ．
（3）B點時，植株的光合作用速率（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用速率．A點以后的短時間內，葉片細胞內C5的量將 ．
（4）在0～5min內，該容器內氧氣量減少的原因是 ． 在5～15min內，該容器內氧氣量增加的速率 ， 這是因為 ．
（5）如果小麥葉片的呼吸速率始終不變，則在5～15min內，小麥葉片光合作用的平均速率（用氧氣產生量表示）是mol/min．
（6）同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內部原因最可能是 ．

Answer 1

【答案】
（1）[H]和ATP；葉綠體基質
（2）紅光和藍紫光；不同的色素在層析液中的溶解度不同
（3）等于；增加
（4）呼吸作用消耗氧氣；逐漸減小；光合作用使密閉容器內的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降
（5）6×10﹣8
（6）底部葉片衰老，酶活性降低（或者酶的數量減少）
【解析】解：（1）小麥葉肉細胞光合作用中，CO2進入葉肉細胞后被固定，固定產物的還原需要光反應提供[H]和ATP供能和供氫，催化三碳化合物還原的酶存在于 葉綠體基質．（2）將小麥綠葉中提取的色素溶液放在光源和分光鏡之間，在光譜中可以看到明顯變暗的區域是紅光和藍紫光．分離色素所依據的原理是不同的色素在層析液中的溶解度不同．（3）B點時，植物光合作用和呼吸作用同時進行，呼吸作用消耗光合作用產生的氧氣，B點時容器內氧氣量不再發生變化，說明光合作用產生的氧氣正好被呼吸作用消耗掉，即呼吸作用速率等于光合作用速率．A點給予光照，植物開始進行光反應，導致C3化合物開始還原，C3化合物合成不變，因此C3化合物在短時間內減少，同時C5的來路增加，去路不變，因此含量增加．（4）據圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進行呼吸作用．10～15min給予光照后，小麥葉片進行光合作用，產生了大量氧氣．隨著光合作用的進行，光合作用使密閉容器內的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降．（5）據圖可知，0～5分鐘之間，小麥葉片在暗室中只進行呼吸作用，所以呼吸作用每分鐘消耗氧氣量=（5﹣4）×10﹣7mol÷5min=0.2×10﹣7mol/min；5～15min之間，小麥的凈光合作用速率=（8﹣4）×10﹣7mol÷10min=0.4×10﹣7mol/min；故5～15min小麥的平均光合作用速率=凈光合作用速率+呼吸消耗=0.4×10﹣7mol/min+0.2×10﹣7mol/min=6×10﹣8mol/min．（6）同一小麥植株的底部葉片呼吸作用強度比頂部葉片弱，其內部最可能的原因是底部葉片衰老，酶活性降低． 所以答案是：（1）[H]和ATP 葉綠體基質（2）紅光和藍紫光 不同的色素在層析液中的溶解度不同（3）等于 增加（4）呼吸作用消耗氧氣 逐漸減小 光合作用使密閉容器內的CO2濃度逐漸減少，光合作用速率逐漸下降（2分）（5）6×10﹣8（6）底部葉片衰老，酶活性降低（或者酶的數量減少）
【考點精析】通過靈活運用光反應和暗反應的比較和影響光合作用的內外部因素，掌握光反應階段與暗反應階段既有區別又緊密聯系，是缺一不可的整體，光反應為暗反應提供[H]和ATP，暗反應為光反應提供ADP+Pi，沒有光反應，暗反應無法進行，沒有暗反應，有機物無法合成；光照強度：在一定光照強度范圍內，光合速率隨光強增強而加快，超過光飽合點，光合速率反而會下降；溫度：溫度可影響酶的活性；CO2濃度：在一定濃度范圍內，光合速率隨CO2濃度增加而加快，達到一定程度后，光合速率維持在一定的水平，不再增加；必需礦質元素和水即可以解答此題．